Στην κατασκευή ημιαγωγών, τα αέρια κάνουν όλη τη δουλειά και τα λέιζερ παίρνουν όλη την προσοχή. Ενώ τα λέιζερ κάνουν χάραξη τρανζίστορ σε πυρίτιο, η χαρά που καταθέτει πρώτα το πυρίτιο και διασπά το λέιζερ για να φτιάξουν πλήρη κυκλώματα είναι μια σειρά αερίων. Δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι αυτά τα αέρια, τα οποία χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη μικροεπεξεργαστών μέσω μιας διαδικασίας πολλαπλών σταδίων, έχουν υψηλή καθαρότητα. Εκτός από αυτόν τον περιορισμό, πολλοί από αυτούς έχουν άλλες ανησυχίες και περιορισμούς. Ορισμένα από τα αέρια είναι κρυογονικά, άλλα είναι διαβρωτικά και άλλα είναι πολύ τοξικά.
Συνολικά, αυτοί οι περιορισμοί καθιστούν σημαντική πρόκληση για τη βιομηχανία ημιαγωγών. Οι προδιαγραφές υλικών είναι απαιτητικές. Εκτός από τις προδιαγραφές υλικών, μια συστοιχία διανομής αερίου είναι μια πολύπλοκη ηλεκτρομηχανική σειρά διασυνδεδεμένων συστημάτων. Τα περιβάλλοντα στα οποία συναρμολογούνται είναι πολύπλοκα και επικαλύπτονται. Η τελική κατασκευή πραγματοποιείται στο χώρο του χώρου ως μέρος της διαδικασίας εγκατάστασης. Η τροχιακή συγκόλληση συμβάλλει στην κάλυψη των απαιτήσεων διανομής αερίου υψηλής προδιαγραφής, ενώ παράλληλα καθιστά πιο εύχρηστη την κατασκευή σε σφιχτά και προκλητικά περιβάλλοντα.
Πώς χρησιμοποιούνται τα αέρια στη βιομηχανία ημιαγωγών
Πριν προσπαθήσουμε να σχεδιάσουμε την κατασκευή ενός συστήματος διανομής αερίου, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε τουλάχιστον τα βασικά στοιχεία της παραγωγής ημιαγωγών. Στον πυρήνα του, οι ημιαγωγοί χρησιμοποιούν αέρια για να καταθέτουν κοντά στερεά στερεά σε μια επιφάνεια με πολύ ελεγχόμενο τρόπο. Αυτά τα κατατεθείσα στερεά τροποποιούνται στη συνέχεια εισάγοντας πρόσθετα αέρια, λέιζερ, χημικά χαραγμένα και θερμότητα. Τα βήματα στην ευρεία διαδικασία είναι:
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Αυτή είναι η διαδικασία δημιουργίας του αρχικού δισκίου πυριτίου. Τα πρόδρομα αέρια πυριτίου αντλούνται σε θάλαμο εναπόθεσης κενού και σχηματίζουν λεπτές πλακές πυριτίου μέσω χημικών ή φυσικών αλληλεπιδράσεων.
Φωτολιθογραφία: Η ενότητα φωτογραφιών αναφέρεται σε λέιζερ. Στο υψηλότερο ακραίο φάσμα υπεριώδους λιθογραφίας (EUV) που χρησιμοποιείται για την παρασκευή των υψηλότερων τσιπ προδιαγραφών, χρησιμοποιείται ένα λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα για να χαράξει το κύκλωμα μικροεπεξεργαστή στο δίσκο.
Χάραξη: Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χάραξης, το αέριο αλογόνου-άνθρακα αντλείται στο θάλαμο για να ενεργοποιήσει και να διαλύσει επιλεγμένα υλικά στο υπόστρωμα πυριτίου. Αυτή η διαδικασία χαράζει αποτελεσματικά το κύκλωμα με λέιζερ στο υπόστρωμα.
Doping: Πρόκειται για ένα πρόσθετο βήμα που αλλάζει την αγωγιμότητα της χαραγμένης επιφάνειας για να προσδιορίσει τις ακριβείς συνθήκες υπό τις οποίες διεξάγει ο ημιαγωγός.
Ανόπτηση: Σε αυτή τη διαδικασία, οι αντιδράσεις μεταξύ των στρωμάτων των πλακιδίων ενεργοποιούνται από αυξημένη πίεση και θερμοκρασία. Ουσιαστικά, ολοκληρώνει τα αποτελέσματα της προηγούμενης διαδικασίας και δημιουργεί τον οριστικοποιημένο επεξεργαστή στο δίσκο.
Καθαρισμός θαλάμου και γραμμής: Τα αέρια που χρησιμοποιούνται στα προηγούμενα βήματα, ειδικά τη χάραξη και το ντόπινγκ, είναι συχνά εξαιρετικά τοξικά και αντιδραστικά. Ως εκ τούτου, ο θάλαμος διεργασίας και οι γραμμές αερίου που τροφοδοτούν πρέπει να γεμίζουν με εξουδετερωτικά αέρια για να μειώσουν ή να εξαλείψουν τις επιβλαβείς αντιδράσεις και στη συνέχεια να γεμίσουν με αδρανή αέρια για να αποφευχθεί η διείσδυση οποιωνδήποτε μολυσματικών αερίων από το εξωτερικό περιβάλλον.
Τα συστήματα διανομής αερίου στη βιομηχανία ημιαγωγών είναι συχνά πολύπλοκα λόγω των πολλών διαφορετικών αερίων που εμπλέκονται και του αυστηρού ελέγχου της ροής αερίου, της θερμοκρασίας και της πίεσης που πρέπει να διατηρηθούν με την πάροδο του χρόνου. Αυτό περιπλέκεται περαιτέρω από την εξαιρετικά υψηλή καθαρότητα που απαιτείται για κάθε αέριο στη διαδικασία. Τα αέρια που χρησιμοποιούνται στο προηγούμενο βήμα πρέπει να ξεπλυθούν από τις γραμμές και τους θαλάμους ή να εξουδετερωθούν με άλλο τρόπο πριν από το επόμενο βήμα της διαδικασίας μπορεί να ξεκινήσει. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός εξειδικευμένων γραμμών, διασυνδέσεων μεταξύ συστημάτων συγκολλημένου σωλήνα και σωλήνων, διασυνδέσεων μεταξύ εύκαμπτων σωλήνων και σωλήνων και ρυθμιστών αερίου και αισθητήρων, καθώς και διεπαφές μεταξύ όλων των προαναφερθέντων εξαρτημάτων και βαλβίδων και συστημάτων σφράγισης που έχουν σχεδιαστεί για να αποφευχθεί η μόλυνση του αγωγού της παροχής φυσικού αερίου από την εξάπλωση.
Επιπλέον, τα εξωτερικά και τα αέρια ειδικού καθαρισμού θα είναι εξοπλισμένα με συστήματα παροχής φυσικού αερίου χύδην σε περιβάλλοντα καθαρού και εξειδικευμένες περιορισμένες περιοχές για να μετριάσουν τυχόν κινδύνους σε περίπτωση τυχαίας διαρροής. Η συγκόλληση αυτών των συστημάτων αερίου σε ένα τόσο περίπλοκο περιβάλλον δεν είναι εύκολη εργασία. Ωστόσο, με προσοχή, προσοχή στη λεπτομέρεια και τον σωστό εξοπλισμό, αυτή η εργασία μπορεί να επιτευχθεί με επιτυχία.
Συστήματα διανομής φυσικού αερίου κατασκευής στη βιομηχανία ημιαγωγών
Τα υλικά που χρησιμοποιούνται στα συστήματα διανομής αερίου ημιαγωγών είναι πολύ μεταβλητά. Μπορούν να περιλαμβάνουν πράγματα όπως μεταλλικοί σωλήνες και εύκαμπτοι σωλήνες με PTFE για να αντισταθούν σε εξαιρετικά διαβρωτικά αέρια. Το πιο συνηθισμένο υλικό που χρησιμοποιείται για τις σωληνώσεις γενικού σκοπού στη βιομηχανία ημιαγωγών είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 316L - μια παραλλαγή από ανοξείδωτο χάλυβα χαμηλής άνθρακα. Όταν πρόκειται για 316L έναντι 316, το 316L είναι πιο ανθεκτικό στη διακεκριμένη διάβρωση. Αυτό είναι ένα σημαντικό θέμα όταν ασχολείσαι με μια σειρά από εξαιρετικά αντιδραστικά και δυνητικά πτητικά αέρια που μπορούν να διαβρώσουν τον άνθρακα. Η συγκόλληση 316L από ανοξείδωτο χάλυβα απελευθερώνει λιγότερα ιζήματα άνθρακα. Μειώνει επίσης τη δυνατότητα διάβρωσης των ορίων των κόκκων, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση σε συγκολλήσεις και ζώνη που επηρεάζονται από θερμότητα.
Για να μειωθεί η δυνατότητα διάβρωσης των σωληνώσεων που οδηγεί στη διάβρωση και τη μόλυνση της σειράς προϊόντων, ο ανοξείδωτος χάλυβας 316L συγκολλημένος με καθαρές σιδηροτροχιές συγκόλλησης αέριο και θωρακισμένου αερίου βολφραμίου είναι το πρότυπο στη βιομηχανία ημιαγωγών. Η μόνη διαδικασία συγκόλλησης που παρέχει τον έλεγχο που απαιτείται για τη διατήρηση ενός περιβάλλοντος υψηλής καθαρότητας σε σωληνώσεις διεργασιών. Η αυτοματοποιημένη τροχιακή συγκόλληση παρέχει μόνο τον επαναλαμβανόμενο έλεγχο της διαδικασίας που απαιτείται για την ολοκλήρωση της συγκόλλησης στην κατασκευή συστημάτων διανομής αερίου ημιαγωγών. Το γεγονός ότι οι κλειστές τροχιακές κεφαλές συγκόλλησης μπορούν να φιλοξενήσουν τους πολυσύχναστους και δύσκολους χώρους σε πολύπλοκες διασταυρώσεις μεταξύ των περιοχών διεργασιών είναι ένα σημαντικό πλεονέκτημα της διαδικασίας.
Η Shenzhen Wofei Technology Co., Ltd, με πάνω από 10 χρόνια εμπειρίας στην προμήθεια βιομηχανικών και ειδικών αερίων, υλικών, συστημάτων παροχής αερίου και μηχανικής φυσικού αερίου για τις αγορές Semiconductor, LED, DRAM και TFT-LCD, μπορούμε να σας προσφέρουμε τα απαραίτητα υλικά για να φέρετε τα προϊόντα σας στην πρώτη γραμμή της βιομηχανίας. Δεν μπορούμε μόνο να παρέχουμε ένα ευρύ φάσμα βαλβίδων και εξαρτημάτων για ηλεκτρονικά αέρια ειδικών ημιαγωγών, αλλά και εγκατάσταση σωληνώσεων αερίου και εξοπλισμού για τους πελάτες μας.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιουλ-31-2023